[发明专利]二氧化钛纳米棒阵列薄膜/胆甾相液晶复合型宽波反射膜

说明书

本发明涉及一种二氧化钛纳米棒阵列薄膜/胆甾相液晶复合型宽波反射膜，属于液晶显示的应用领域。本发明以向列相液晶、手性化合物、可聚合单体、光引发剂为原料，将上述原料混合均匀后，注入一侧涂覆绝缘层的氧化铟锡薄膜(ITO)的导电薄膜或玻璃，一侧生长二氧化钛纳米棒阵列薄膜的掺氟的二氧化锡(FTO)导电薄膜或玻璃之间，制备出二氧化钛纳米棒阵列薄膜/胆甾相液晶复合型宽波反射膜。该宽波反射膜中的二氧化钛纳米棒阵列不需要进行表面修饰就可以均匀存在液晶层的一侧；该阵列层存在明显拓宽反射波段；该宽波反射膜可以选择性反射不同中心峰位和反射波宽的可见光、近红外光、远红外光；该宽波反射膜环保无毒，节能减排，而且制备流程短，可以进行工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛纳米棒阵列薄膜/胆甾相液晶复合型宽波反射膜，属于液晶显示领域。

背景技术

由于液晶本身是不会发光的，对于反射波位在可见光波段的宽波反射膜，可以应用在液晶显示器上。液晶显示器需要背光源模组系统提供光源，而且背光源模组在整个主机中的耗能占比很高，液晶显示器图像的质量很大程度上受到背光源亮度高低的影响。而单纯提高背光源的亮度并不符合节能减排的要求，而使用液晶光增亮膜可以显著提高液晶显示器的光线利用率。除此之外，反射波长在可见光区域的胆甾相液晶可应用于温度指示、肿瘤检查、防伪商标、反射液晶显示、彩色滤光片、反射型圆偏振片等方面。而对于反射波位在近红外光波段的宽波反射膜，将其铺附在建筑物表面，可以有效的阻止近红外光进入建筑物内部，降低建筑物内部温度，实现节能减排的目的。对于反射波位在远红外波段的宽波反射膜，将其铺附在军事设备上，可以屏蔽雷达等监控仪器的追踪，实现隐身效果。

有文献报道过向胆甾相液晶中掺杂纳米颗粒实现拓宽反射波宽的方法，但是掺杂纳米颗粒容易出现团聚的情况，分散不均匀，导致宽波反射效果不稳定。而本专利采用在FTO玻璃或薄膜上直接生长二氧化钛纳米棒阵列，作为液晶盒一侧的基板，可以均匀的存在在液晶体系中。通过改变二氧化钛纳米棒的长度，直径、棒与棒之间的间隙大小以及聚合温度来实现不同波段的宽波反射效果。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种二氧化钛纳米棒阵列薄膜/胆甾相液晶复合型宽波反射膜的制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种二氧化钛纳米棒阵列薄膜/胆甾相液晶复合型宽波反射膜，其特征是：包括从上向下依次连接的ITO导电层薄膜或玻璃，液晶薄层，FTO导电层薄膜或玻璃；在ITO导电层薄膜或玻璃上涂覆绝缘层；在FTO导电层薄膜或玻璃上合成TiO₂纳米棒阵列薄膜，液晶薄层由液晶/聚合物复合体系构成。

进一步地，所述的ITO导电层薄膜或玻璃和FTO导电层薄膜或玻璃通过间隔子控制液晶层厚度，间隔子的直径为1-50微米。

进一步地，所述的二氧化钛纳米棒阵列薄膜，制备方法如下：

(1)将10-90份的浓盐酸和10-90份的去离子水混合，搅动5-10分钟，加入1-5份氯化钠，搅动5-10分钟中形成均一溶液，然后逐滴加入0.4-4份钛酸四丁酯，搅动10-30分钟；

(2)将尺寸为0.01米-1米×0.01米-1米×1毫米-10毫米的FTO玻璃板或尺寸为宽度0.1米-1.8米×厚度10微米-200微米的连续FTO薄膜，薄膜的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，放入装有步骤(1)所制备的混合溶液的水热反应器中；

(3)将反应器置于100-200℃温度条件下水热反应3-5h，冷却至室温后用去离子水冲洗干净，50-90℃干燥箱中烘干；

(4)由步骤(1)-(3)制备出的二氧化钛纳米棒阵列薄膜厚度为0.1-10微米。

进一步地，所述液晶/聚合物复合体系由以下重量份数的原料制成：